(57)【要約】【課題】  操舵輪を所定の状態で維持でき、しかも、その状態から速やかにハンドル操作に応じて操舵輪を旋回させることのできるステアリング装置を提供する。【解決手段】  操舵輪５の操舵角Ａを検出する操舵輪センサ１４と、ハンドル８の操作角Ｂを検出するハンドルセンサ８ａと、両センサの検出結果に基づいて操舵輪５を旋回駆動する駆動装置１３を制御する制御装置１５とを備え、制御装置１５が、操舵角Ａが所定の操舵角範囲内にあるときの操作角Ｂを基準操作角Ｃとし、これ以降、基準操作角Ｃを基準とする所定の操作角範囲内に操作角Ｂがあれば、操舵角Ａが操舵角範囲内となるよう駆動装置１３を制御する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に旋回可能に設けられた操舵輪と、該操舵輪を旋回駆動する駆動装置とを備え、ハンドルの回転操作に応じて上記駆動装置が上記操舵輪を旋回駆動して操舵をなす産業車両のステアリング装置において、
上記操舵輪の操舵角を検出する操舵輪センサと、上記ハンドルの操作角を検出するハンドルセンサと、上記両センサの検出結果に基づいて上記駆動装置を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置が、上記操舵輪センサにより検出される操舵角が所定の操舵角範囲内にあるときの上記操作角を基準操作角とし、これ以降、この基準操作角を基準とする所定の操作角範囲内に上記ハンドルセンサにより検出される操作角があれば、上記操舵角が上記操舵角範囲内となるよう上記駆動装置を制御することを特徴とする産業車両のステアリング装置。
【請求項２】
上記制御装置が、上記操舵角が上記操舵角範囲内にある状態が所定時間継続した時点での上記操作角を上記基準操作角に設定する設定手段と、
上記ハンドルセンサにより検出される操作角が上記設定手段により設定された上記基準操作角を基準とする上記操作角範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段により上記操作角が上記操作角範囲内にあると判定されるときに、上記操舵角が上記操舵角範囲内となるよう上記駆動装置を制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の産業車両のステアリング装置。
【請求項３】
上記操舵輪は、当該産業車両の直進方向を向いた位置から左右へ旋回可能に設けられており、上記操舵角範囲が、上記操舵輪が直進方向を向いたときの操舵角から左及び右へ所定角度の範囲に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の産業車両のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵輪と、この操舵輪をハンドル操作に応じて旋回駆動する駆動装置とを備える産業車両のステアリング装置に関し、特に操作性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォークリフトなどの産業車両では、車体に設けられた操舵輪をハンドル操作に応じて駆動装置にて旋回駆動するステアリング装置が採用されている。このような産業車両が悪路を走行すると、走行路の凹凸に接触して操舵輪が旋回してしまうことがあり、例えば直進走行中では運転者がハンドルを操作していないにもかかわらず操舵輪が旋回し、車両が蛇行することになる。そのため、運転者は細かなハンドル操作を繰り返して車両の蛇行を抑えるようにするが、このような操作は運転者にとって大きな負担である。そこで、後掲する特許文献１などに記載の技術が提案されており、これにより操舵に係る操作性の向上が図られている。
【０００３】
特許文献１には、目標ステアリング角度（目標とする操舵角）がニュートラル位置（直進位置）近傍にあるときには、目標ステアリング角度に拘わらず、操向車輪（操舵輪）をニュートラル位置に維持する技術が記載されている。特許文献２には、ハンドル操作角度を一定に保った状態での走行中に、操舵輪（タイヤ）が外部からの力により回転させられると、これをハンドル操作角度に対応した操舵角度に戻す技術が記載されている。又、特許文献３には、転舵角（操舵角）が舵角中心（直進位置）付近の値であって、手放し状態のときに、転舵角を舵角中心に保持する技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１５１６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１９３３号公報
【特許文献３】特開２００２−１６６８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにして操舵輪を直進位置で維持できると、車両の直進性が向上することになるが、この状態からハンドルを僅かでも回転操作してしまうと、これに応じて操舵輪が旋回してしまうことになる。特に、ハンドルと操舵輪との間に機械的な連結機構を持たないステアリング装置では、操舵輪が直進位置で維持されていてもハンドルを回転させることができるため、不意にハンドルが動いてしまうことが考えられる。一方で、実用上、ハンドルを僅かに操作して、直進位置から操舵輪を旋回させることも必要とされることから、操舵輪を直進位置で維持するときに強制的にハンドルの回転を阻止するようなことは好ましくない。
【０００６】
そこで、本発明は、操舵輪を直進位置のような所定の状態で維持でき、しかも、その状態から速やかにハンドル操作に応じて操舵輪を旋回させることのできるステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、車体に旋回可能に設けられた操舵輪と、該操舵輪を旋回駆動する駆動装置とを備え、ハンドルの回転操作に応じて上記駆動装置が上記操舵輪を旋回駆動して操舵をなす産業車両のステアリング装置において、上記操舵輪の操舵角を検出する操舵輪センサと、上記ハンドルの操作角を検出するハンドルセンサと、上記両センサの検出結果に基づいて上記駆動装置を制御する制御装置とを備え、上記制御装置が、上記操舵輪センサにより検出される操舵角が所定の操舵角範囲内にあるときの上記操作角を基準操作角とし、これ以降、この基準操作角を基準とする所定の操作角範囲内に上記ハンドルセンサにより検出される操作角があれば、上記操舵角が上記操舵角範囲内となるよう上記駆動装置を制御することを特徴とする構成を採用する。
【０００８】
このような本発明によれば、基準操作角が設定された後は、操作角が基準操作角を基準とする操作角範囲内となるようにハンドルを保持しさえすれば、操舵角が所定の操舵角範囲内となるように操舵輪が維持される。つまり、ハンドルを全く動かさないようにしなくとも済むため、運転者の負担が軽減され、容易に操舵輪を上記の操舵角範囲に対応する操舵状態に維持することができるようになる。又、ハンドルを操作角が上記の操作角範囲外となるまで回転操作すれば、上記の操舵角範囲内に操舵輪が維持されることはなくなり、ハンドル操作に応じて操舵輪を旋回させることができる。
【０００９】
ここで、上記操舵輪が、当該産業車両の直進方向を向いた位置から左右へ旋回可能に設けられており、上記操舵角範囲が、上記操舵輪が直進方向を向いたときの操舵角から左及び右へ所定角度の範囲に設定されているようにすれば、操作角が上記の操作角範囲内にあれば、操舵輪が実質的に直進方向を向いた状態を維持できるので、当該産業車両の直進性が向上する。
【００１０】
本発明においては、上記制御装置が、上記操舵角が上記操舵角範囲内にある状態が所定時間継続した時点での上記操作角を上記基準操作角に設定する設定手段と、上記ハンドルセンサにより検出される操作角が上記設定手段により設定された上記基準操作角を基準とする上記操作角範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、上記判定手段により上記操作角が上記操作角範囲内にあると判定されるときに、上記操舵角が上記操舵角範囲内となるよう上記駆動装置を制御する駆動制御手段とを備える構成を採用することができる。
【００１１】
これによれば、操舵角が操舵角範囲内にある状態が所定時間継続していなければ、操舵角が上記の操舵角範囲内にある状態であっても、ハンドル操作に応じて操舵輪を旋回させることができ、所定時間継続すれば、操作角を上記の操作角範囲内に保持すれば操舵角が上記の操舵角範囲内となるようにすることができる。又、操舵角が操舵角範囲内にある状態が所定時間継続した時点での操作角が基準操作角に設定されるので、頻繁に（無用に）基準操作角に設定されることを防ぐことができ、操作性の低下を招くおそれがない。
【発明の効果】
【００１２】
以上に説明したように、本発明によれば、操作角が基準操作角を基準とする操作角範囲内となるようにハンドルを保持すれば、操舵角が所定の操舵角範囲内となるように操舵輪が維持されるので、操舵輪を維持するハンドル操作に係る運転者の負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をリーチ型フォークリフトに適用した実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、このリーチ型フォークリフトは、車体フレーム１に前後方向に向けて延設された左右一対のリーチレッグ２を備えており、このリーチレッグ２に沿って前後方向に移動可能にリフト装置３が設けられている。又、リーチレッグ２の前端部にはそれぞれ従動輪である前輪４が設けられ、車体フレーム１の後部には駆動輪と操舵輪とを兼ねた後輪５が設けられている。車体フレーム１の後部はボンネット６で覆われており、この内部に後輪５を駆動する走行モータ１１などが収納されている。
【００１５】
ボンネット６の上部には横向きに運転者が搭乗する運転座席７が設けられており、この運転座席７と対向する位置に操舵をなすステアリングハンドル８が回転可能に設けられている。ステアリングハンドル８には、その回転角度、すなわち操作角を検出するセンサ８ａが内蔵されている。センサ８ａは、図２に示すように、運転座席７から見てノブが最も遠くなる位置を基準としたノブの位置を操作角Ｂとして検出し、ノブが最も遠い位置（操作角Ｂ＝０）から平面視右回りに正、平面視左回りに負の操作角Ｂを検出する。そして、このセンサ８ａの出力が、車体フレーム１に搭載されている操舵制御装置１５に伝えられる。
又、ステアリングハンドル８の下方には運転座席７に搭乗した運転者が足を置くフロア９が配置され、運転座席７のリフト装置３側にはリフト装置３などを操作する操作盤１０が設けられている。
【００１６】
ボンネット６内には、後輪５を駆動輪として駆動する走行モータ１１が収納されており、この走行モータ１１の動力がドライブ装置１２を介して後輪５へと伝達される。ドライブ装置１２は、後輪５を支持すると共に、ボンネット６内で車体フレーム１に旋回可能に支持されており、同じくボンネット６内に収納されたステアリングモータ１３により駆動されて旋回する。
ドライブ装置１２には、このドライブ装置１２の旋回角度、すなわち操舵角を検出するセンサ１４が付設されている。ここで、後輪５とドライブ装置１２とは一体的に旋回することから、実質的にセンサ１４は後輪５の旋回角度、すなわち操舵角を検出することになる。つまり、センサ１４が本発明における操舵輪センサに相当する。センサ１４は、図３に示すように、後輪５の駆動方向が前方直進方向を向いた位置を基準とした後輪５の駆動方向を操舵角Ａとして検出し、前方直進方向（操舵角Ａ＝０）から平面視右回りに正、平面視左回りに負の操舵角Ａを検出する。そして、センサ１４からの出力が操舵制御装置１５に伝えられる。
【００１７】
さて、操舵制御装置１５は、図４に示すように、設定部１５ａと、判定部１５ｂと、駆動制御部１５ｃとを備えている。
設定部１５ａは、センサ１４から入力される操舵角Ａ、及びセンサ８ａから入力される操作角Ｂに基づいて、基準操作角Ｃを設定する。すなわち、操舵角Ａが操舵角Ａ＝０を中心に正負両方向へそれぞれ角度Ａｓｔの角度範囲内にあるか否かを判定し、操舵角Ａが上記の角度範囲内にあれば、タイマーにより操舵角Ａが上記の角度範囲内にある状態が継続している時間Ｔを計時する。そして、この継続時間Ｔが所定の時間Ｔｓｔを越えているか否かを判定し、越えていると判定したときにその時点の操作角Ｂを基準操作角Ｃに設定する。又、操舵角Ａが上記の角度範囲内になければ、基準操作角Ｃを設定することなく操舵角Ａ及び操作角Ｂをそのまま駆動制御部１５ｃに伝える。
判定部１５ｂは、操作角Ｂが、設定部１５ａにて設定された基準操作角Ｃを中心に正負両方向へぞれぞれ角度Ｂｓｔの角度範囲内にあるか否か、つまり、操作角Ｂと基準操作角Ｃとの差Ｂ−Ｃが±Ｂｓｔの角度範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果は駆動制御部１５ｃに伝えられる。
駆動制御部１５ｃは、操舵角Ａと操作角Ｂ、及び上記の判定結果に基づいてステアリングモータ１３の制御を行う。すなわち、駆動制御部１５ｃは、角度差Ｂ−Ｃが上記の角度範囲内にあるときには、操舵角Ａが上記の角度範囲内となるようにステアリングモータ１３を作動させる。つまり、操舵角Ａが角度−Ａｓｔよりも小さいときには、操舵角Ａが大きくなる向きに後輪５が旋回するようステアリングモータ１３を作動させ、操舵角Ａが角度Ａｓｔよりも大きいときには、操舵角Ａが小さくなる向きに後輪５が旋回するようステアリングモータ１３を作動させる。一方、角度差Ｂ−Ｃが上記の角度範囲内にないときや、操舵角Ａが上記の角度範囲内にないときには、駆動制御部１５ｃは、操作角Ｂに基づき目標操舵角Ａｔを算出し、操舵角Ａが目標操舵角Ａｔとなるようにステアリングモータ１３を作動させる。ここで、目標操舵角Ａｔは、例えば現時点の操舵角Ａに、操作角Ｂに応じて設定される角度（例えば操作角Ｂの１／４の角度）を加減算することで算出される。
【００１８】
以下、操舵制御装置１５による制御の流れを図５を参照しながら説明する。尚、図において「Ｓ」は制御に係る処理のステップの意味である。
【００１９】
操舵角Ａが検出され（Ｓ１）、操作角Ｂが検出されると（Ｓ２）、操舵制御装置１５は、フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ３）。セットされていなければ（Ｓ３：ＮＯ）、続いて操舵角Ａが−Ａｓｔ＜Ａ＜Ａｓｔの角度範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ４）。操舵角Ａがこの角度範囲内にあれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、その状態が継続している時間Ｔが所定の時間Ｔｓｔを越えているか否かを判定し（Ｓ５）、時間Ｔｓｔを越えていなければ（Ｓ５：ＮＯ）、タイマーをカウントアップする（Ｓ６）。
【００２０】
Ｓ５において時間Ｔｓｔを越えていれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、その時点での操作角Ｂを基準操作角Ｃに設定し（Ｓ７）、フラグをセットする（Ｓ８）。そして、Ｓ８でフラグがセットされるか、Ｓ３において既にフラグがセットされていると判定される（Ｓ３：ＹＥＳ）かすると、検出される操作角Ｂと基準操作角Ｃとの差が−Ｂｓｔ＜Ｂ−Ｃ＜Ｂｓｔの角度範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ９）。角度差Ｂ−Ｃがこの角度範囲内にあれば（Ｓ９：ＹＥＳ）、続いて操舵角Ａが−Ａｓｔ＜Ａ＜Ａｓｔの角度範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、操舵角Ａがこの角度範囲内にあれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステアリングモータ１３を停止させ（Ｓ１１）、この角度範囲内になければ（Ｓ１０：ＮＯ）、操舵角Ａがこの角度範囲内となるようステアリングモータ１３を作動させる（Ｓ１２）。
【００２１】
Ｓ４において操舵角Ａが上記の角度範囲内にない（Ｓ４：ＮＯ）と判定されるか、Ｓ９において角度差Ｂ−Ｃが上記の角度範囲内にない（Ｓ９：ＮＯ）と判定されるかのいずれかの場合には、フラグをクリアし（Ｓ１３）、タイマーをクリアして（Ｓ１４）、操作角Ｂに基づき目標操舵角Ａｔを算出する（Ｓ１５）。そして、操舵角Ａが目標操舵角Ａｔに一致するようにステアリングモータ１３を作動させる（Ｓ１６）。
【００２２】
このような実施形態によれば、操舵角Ａが−Ａｓｔ＜Ａ＜Ａｓｔの角度範囲内にある状態が時間Ｔｓｔだけ継続し、基準操作角Ｃが設定された後は、操作角Ｂと基準操作角Ｃとの差が−Ｂｓｔ＜Ｂ−Ｃ＜Ｂｓｔの角度範囲内にあるように、つまり操作角Ｂが、Ｃ−Ｂｓｔ＜Ｂ＜Ｃ＋Ｂｓｔの角度範囲内にあるようにステアリングハンドル８を保持していれば、操舵角Ａが−Ａｓｔ＜Ａ＜Ａｓｔの角度範囲内となるように後輪５が維持される。従って、後輪５を実質的に直進方向に向いた状態で維持できるので、このリーチ型フォークリフトの直進性が向上する。又、基準操作角Ｃが設定された後でも、Ｃ−Ｂｓｔ＜Ｂ＜Ｃ＋Ｂｓｔの角度範囲を越えてステアリングハンドル８を回転させれば、ステアリングハンドル８の操作角Ｂに応じて後輪５が旋回することになるので、後輪５を直進方向に向いた状態から速やかに旋回させることができる。更に、操舵角Ａが−Ａｓｔ＜Ａ＜Ａｓｔの角度範囲内にある状態が時間Ｔｓｔだけ継続すると、基準操作角Ｃが設定されるので、操舵角Ａが瞬間的に−Ａｓｔ＜Ａ＜Ａｓｔの角度範囲内にあったとしても基準操作角Ｃは設定されず、又、基準操作角Ｃに基づいた制御も行われない。そのため、頻繁に基準操作角Ｃが設定されて操作性が低下するようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る制御フロー図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    車体フレーム
４    前輪（従動輪）
５    後輪（駆動輪兼操舵輪）
８    ステアリングハンドル
８ａ    センサ
１１    走行モータ
１２    ドライブ装置
１３    ステアリングモータ
１４    センサ
１５    操舵制御装置
１５ａ    設定部
１５ｂ    判定部
１５ｃ    駆動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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